Liitäntä BMP180 (barometrinen paineanturi) Arduinolla: 9 vaihetta

2025 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2025-01-23 14:44

BMP-180 on digitaalinen ilmanpaineanturi, jossa on i2c-liitäntä. Tämä pieni Bosch -anturi on kätevä sen pienen koon, pienen virrankulutuksen ja suuren tarkkuuden vuoksi.

Sen mukaan, miten tulkimme anturilukemia, voimme seurata säämuutoksia, mitata suhteellista korkeutta tai jopa löytää kohteen pystynopeuden (nousu/lasku).

Joten tämän opettavaisen vuoksi keskityn vain anturin saamiseen toimimaan Arduinon kanssa.

Vaihe 1: Hieman historiaa barometreissä: paine on päällä

Barometrit mittaavat ympäröivän ilman absoluuttista painetta. Paine vaihtelee säästä ja korkeudesta riippuen. Barometrin käyttö myrskyjen ennustamiseen on ollut käynnissä 1600 -luvulta lähtien. Silloin barometrit olivat pitkiä lasitankoja, jotka oli täytetty nestemäisellä elohopealla. Ja tästä tuli "elohopeapaineen" yksikkö.

Vain parin vuosikymmenen aikana instrumentista tuli todellinen kätevä esine. Niitä oli kaikilla, ammattitieteilijöistä ja merenkulkijoista harrastajiin. He huomasivat, että äkillinen ilmanpaineen muutos johtaisi "huonoon säähän". Nämä ennusteet eivät olleet läheskään tarkkoja, vasta 1700 -luvun puolivälissä, jolloin vähitellen kehitettiin yksityiskohtainen ennustetaulukko. Jos olet kiinnostunut barometrien historiasta ja sääennusteiden tekemisestä arvoista, tutustu tähän linkkiin.

Ilmatieteellisten havaintojen lisäksi barometrisen paineanturin uusi käyttötarkoitus on paikan suhteellisen korkeuden laskeminen. Tässä kohtaa asiat alkavat kiinnostaa. Muistatko fysiikan luokan kaavan (P = h * rho * g)? Osoittautuu, että voimme laskea paikan suhteellisen korkeuden BMP-180: n avulla. Siisti vai?

Vaihe 2: Kerää laitteet

On aika palata 2000 -luvulle. Nyt kun meillä oli "erittäin" tärkeä historiatunti barometreistä, palataanpa takaisin luetteloon kohteista, joita tarvitsemme tätä tutkimatonta varten.

1. Leipälauta ja puserot

2. BMP-180

3. Mikä tahansa Arduino -kortti. (Käytän Arduino Pro Micro -laitetta, mutta kaikki arduino -levyt riittävät)

4. USB -kaapeli ja tietokone, joka voi käyttää Arduino IDE: tä

Vaihe 3: Johdotus

Koska BMP-180 toimii i2c-käyttöliittymässä, sen yhdistäminen on helppoa. Löydä kaksi i2c -nastaa sen mukaan, mitä Arduino -korttia käytät. Levy --------------------------------- I2C / TWI-nastat

Uno, Ethernet, Pro mini --------------- A4 (SDA), A5 (SCL) Mega2560 ------------------- -------- 20 (SDA), 21 (SCL)

Leonardo, Pro Micro ------------------ 2 (SDA), 3 (SCL)

Erääntyy ---------------------------------- 20 (SDA), 21 (SCL), SDA1, SCL1

Varmista VCC -nastan osalta, onko anturi 5V: n sietävä vai ei. Jos näin ei ole, kytke se vain 3,3 voltin jännitteeseen. Käyttämässäni murtokortissa on sisäänrakennettu 3,3 V: n säädin, joka tekee siitä 5 V: n sietävän.

Joten piiriliitokseni ovat jotain tällaista: Arduino -> BMP -180D2 (SDA) -> SDAD3 (SCL) -> SCL5v -> VCCGND -> GND

Asiat, jotka voivat mennä pieleen tässä vaiheessa: 1. Tarkista VCC- ja GND -linjat ennen virran kytkemistä. Voit vahingoittaa anturia 2. SDA SDA ja SCL SCL, älä sekoita niitä.

Vaihe 4: Oikean kirjaston valinta

Valitse nyt kirjasto, joka helpottaa elämäämme BMP-180: n avulla. Huolimatta siitä, että se on niin näppärä anturi, sen asianmukainen käyttö sisältää paljon monimutkaista matematiikkaa. Laskelmat, kuten muutos paineyksiköistä merenpinnan paineen korjaamiseen… Se varmasti vaikeuttaa alkua monille fysiikan tunneille siirtyneille.: (Ratkaisu? Kirjastot! Tähän mennessä olen käyttänyt 3 eri kirjastoa BMP180: lle. 1. Sparkfun BMP180 -kirjasto

2. Adafruit BME085 -sovellusliittymä (v1) (käytän tätä ohjetta varten)

3. Adafruit BME085 API (v2)

Syy, miksi linkitän kaikki kolme kirjastoa, on se, että jokaisella niistä on hyvät ja huonot puolensa. Jos haluat vain tehdä työn, Adafruit -kirjastot ovat mahtavia. Niitä on helppo käyttää ja niissä on erittäin mukava dokumentaatio. Toisaalta sparkfun -kirjasto tarjoaa paljon lisäopetusta, koska joudut tekemään paljon laskelmia manuaalisesti. Jos olet kiinnostunut siitä, tutustu tähän hämmästyttävään sparkfun -opetusohjelmaan.